時間:2022-06-12 23:55:36
序論:在您撰寫數學生活應用論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
一是在小學數學教學中,運用生活情境進行教學,有利于啟發小學生學習數學的的必要性。數學是比較抽象的,而小學生的抽象思維水平并不高。在小學數學教學中,充分地列舉小學生的生活中一些數學的具體事例,促進小學生對數學在生活中的重要性給予理解。二是數學學科與其他學科相比較,相對來說比較抽象。在小學數學教學中,運用生活情境進行教學,能夠將抽象的數學知識轉化為形象的知識,讓小學生更易對數學知識理解和掌握。因為,作為現實生活中的人,他們在現實中會遇到一些利用數學知識進行解決的問題。如果在數學課堂中,教師充分地運用生活的情境進行教學,學生會對這些知識形成一種熟悉感,易于理解。三是對培養學生的實踐能力有益。在傳統的教學方式中,教師是主體,在課堂教學中,教師擁有話語權。而學生在學習中,只是處于一種從屬的地位。這不利于學生學習能力的提高。在新一輪的課程改革中,學生的學習主體地位得到了確立。在數學課堂教學中,教師運用生活的具體情境,為學生創設出了一種身臨其境的感受。學生在這樣的一種環境中進行學習,自然會促進學生的實踐探究能力的提高。
二、在小學數學教學中加強生活情境應用需要注意的問題
一是雖然說數學來源于生活,但是數學與生活畢竟有著一定的距離。數學具有高度的抽象性和嚴謹性。在小學數學教學中,為了讓學生更好地學習數學,教師在運用生活情境中,一定要緊密地聯系學生的實際生活,讓學生在具體的情景中將數學知識學習好。二是在小學數學教學中,運用生活情境進行教學,一定要考慮學生的不同年齡的特點以及認知特點給予施教。比如,在低年級的學習中,進行“認識物體”一節的學習,我們可以讓學生進行摸一摸、看一看,讓學生在體驗中進行學習,對長方體和正方體有一個具象的認識。但是,如果不考慮學生的年齡特點和學生的認知特點,依舊用這種方式對小學高年級的學生進行教學,那么必定會抑制小學生的思維能力的提高。三是在運用生活情境教學中,進行必要的德育教育。不可否認,在對學生進行德育教育中,數學課堂有一定的局限性。但是,不是不可以對學生進行德育的培養。在小學數學教學中,運用生活情境對學生進行思想品德教育是可行的。四是在小學數學教學中,運用生活情境進行教學,應該把握住教學的重點。我們的一些教師,對生活情境的理解不夠透徹。在學習數學知識的時候,為了突出學生學習的體驗,一味地使用生活情境進行教學,即課堂中處處有情境,而淡化了數學教學中的重點,顯然不利于學生的發展。
三、在小學數學教學中運用生活情境教學方法的思考
一是在小學數學教學中,運用生活情境教學,積極地讓情境源于生活,從而充分地激活學生的經驗。在新課程中,特別強調了數學同生活的聯系。尤其是低年級小學生,他們在學習的過程中,如果他們的學習材料與他們的生活經驗關聯比較緊密,那么小學生對數學的學習就會更為感興趣。學習起來也就更容易。故而,作為小學教師應該多為他們設計出一些豐富的生活情境,讓學生充分地感受到學習的樂趣。二是在小學數學教學中,運用生活情境教學,讓情境高于生活。畢竟在數學教學中,我們運用情境教學的目的,不在于情境的本身,而是借助于情境進行學習。所以,在情境的運用中,應該創設出一些高于生活的情境,有利于激發學生的潛能。比如在教學分數初步認識的時候,對于分數學生基本上是陌生的,教師就可以創設出一種高于生活的生活情境,讓學生平分一頁紙,然后提問分了幾份,涂色了幾份,涂色的占這些份數中的幾份?讓學生在生活情境中,明白分數是怎么一回事。三是在小學數學教學中,運用生活情境教學,讓情境回歸生活。數學來源于生活。在對數學知識掌握以后,應該積極地讓知識回歸于生活,積極地解決生活中的實際問題,這實際上是數學教學的歸宿點。比如在學生學習完了長方形、正方形的周長以后,就可以組織學生對學校里長方形或者正方形的池塘進行測量計算,看看池塘的周長到底多長。這樣一來,小學生的數學學習很自然地就充滿了現實的意義。同時,也將學生與數學的距離拉近了,特別有效地啟迪了小學生的思維,對小學生的應用數學能力是一個鍛煉,有利于提升小學生解決問題的能力。
眾所周知,21世紀是知識經濟的時代。所謂知識經濟,是以現代科學技術為核心,建立在知識和信息的生產、存儲、使用和消費之上的經濟;是以智力資源為第一生產力要素的經濟;是以高科技產業為支柱產業的經濟。知識創新和技術創新是知識經濟的基本要求和內在動力,培養高素質、復合型的創新人才是時展的需要。創新型人才是指具有較強的創新精神、創新意識和創新能力,并能夠將創造能力轉化為創造性成果的高素質人才。而數學建模活動則旨在培養學生的創新意識和創新能力、應用意識和應用能力。[1]為此,國外在20世紀80年代就開始舉辦數學建模競賽,我國也于1994年開始由中國工業與應用數學學會和教育部高教司聯合舉辦一年一次的全國大學生數學建模競賽,極大地推動了高校數學教學的改革。隨著全國大學生建模競賽進入二十個年頭,參賽學校越來越多。到2011年,有來自全國33個省/市/自治區(包括香港和澳門特區)及新加坡、美國、伊朗的1251所院校、19490個隊(其中本科組16008隊、??平M3482隊)、58000多名大學生報名參加本項競賽。在組織和培訓學生參賽過程中,積累了一些經驗,但還存在許多問題,特別是數學建模教學的目標與短期利益要求不一致的問題,需要相關人員繼續努力,推動數學建模教學,提高學生應用數學解決實際問題的能力和素質。
一、高職院校數學建模教學現狀
2003年,湖北省數學建模競賽組委會在襄樊職業技術學院召開全國大學生數學建模研討會,各高職院校派教師參加了會議。會后,經過學院領導的批準,湖北職業技術學院(以下簡稱“我院”)選派了兩個代表隊參加全國數學建模競賽,以后每年都自己組織選拔學生參加這項競賽。開始的幾年,數學建模教學實際上只停留在賽前培訓上。由于硬件原因,培訓過程仍然是上理論課多,學生實際動手的少,加之每年參賽隊數的限制,使得數學建模教學變成只是為競賽培訓而進行,學生受益面很有限,在學生中的影響也很小。參加競賽開始的幾年,由于領導重視,指導教師的努力,同時我院在2005年投資建立了應用數學實驗室,為數學建模提供了一定的硬件基礎,使得數學建模教學能夠實現培養學生動手能力的目標。再加上學生的勤奮,因此,在2005年前取得了四個全國二等獎和三個湖北省一等獎、一個湖北省二等獎的好成績;但是隨著我院工作重心的轉移,數學課程教學時數的大幅壓縮,招收學生的數學素質的逐步下降,加之數學建模競賽實際上賽的是學生的應用數學的能力和素質,僅靠短期的培訓往往收效不大,所以近幾年競賽成績都不太理想,和同類院校相差較大,也直接影響到數學建模教學的發展。
為了改變這種不利的局面,根據專業計劃的調整進行數學教學改革,進一步推動數學建模教學,在相關專業開設數學建模與數學實驗選修課程,實現真正意義上的數學建模教學。為了進一步擴大影響和學生的受益面,鼓勵學生成立數學建模協會,我院每年舉辦一次應用數學知識校內競賽,使得數學建模教學大大地前進了一步。
二、高職院校數學建模教學中存在的問題
隨著高職院校參加各種專業技能競賽的增加,數學建模競賽在高職學生中的影響漸漸下降,學生參加數學建模競賽的積極性也逐漸下降。同時,數學建模教學存在的問題仍然很多。首先是競賽成績與數學建模教學目標之間存在的矛盾。如前所述,數學建模競賽賽的是學生應用數學的綜合素質,而且舉辦數學建模競賽的初衷是推動數學教學改革,只有把數學建模的思想方法融入到高職數學課程的整個教學中,才能實現數學建模教學的目標。隨著參加數學建模學生的增加,各高職院校在數學建模實踐設備的投資嚴重不足,設備老化沒有更新,不能滿足競賽隊員的培訓,在很大程度上制約了數學建模教學的發展。
其次,對數學建模缺乏應有的宣傳,直接影響了學生參與熱情,因而降低了應有的受益面。相對其它活動,數學建模的相關信息在各高職院校的新聞報道中很少聽到、見到,也沒有場地用來開展數學建模協會的活動,即使是教師進行數學建模的講座場地,也要經過多方審批。多年來,高職院校經常將獲獎學生的獎勵包括獎金直接發給學生,沒有舉行頒獎儀式,重視程度也大大不及學生的專業競賽和文體活動,這說明這方面的工作確實有較大的問題。
第三,學校的政策層面也對教師進行數學建模教學鼓勵不夠,甚至有些政策直接減少了教師在數學建模教學上的投入。追求科研項目、科研論文,使得教師沒有足夠的精力投入到數學建模教學中,有的純粹是應付差事、對付數學建模競賽,根本達不到通過數學建模教學提高學生應用素質的效果。急功近利的短視行為,很大程度上影響著數學建模競賽和數學建模教育的健康發展。把目標僅僅放在獲獎上,而忽略了數學建模教學和學習的規律,不在開發思路與培養能力上下工夫,只在注重歷年建模題型、所用工具的訓練上做文章,到真正遇到實際問題或者沒見過的類型時,就會一籌莫展。制約數學建模教學的根本問題還在于高等數學基礎課程開設不夠,甚至很多專業根本就沒有開設,即使開設高等數學的專業也只開設了一個學期的微積分,只靠一個學期的高等數學課和一個多月數學建模培訓,想要提高學生的應用數學素質實非易事。
三、推動數學建模教學,培養學生應用數學素質的措施
為了數學建模教學健康發展,提高學生應用數學素質,一方面需要好的政策和領導的重視,更重要的是數學教師自己的努力。因此,可以采取以下措施來推動數學建模教學,培養高職學生的應用數學素質。
首先,根據制約數學建模教學的根本問題,鼓勵和要求從事數學建模教學的教師利用高等數學課程的教學,改造學生的數學知識結構,培養學生的數學思維。由于高職學生普遍缺少足夠的數學建模能力和相應的數學建模教育,導致他們難以體驗到數學應用性的特點,因而數學學習興趣不高。數學在實際生活中的運用,往往需要經過數學建模的過程。數學建模能力不足,學生難以體驗數學的運用,從而感覺不到數學的應用性,導致學生數學學習興趣不高。因此在高等數學的教學內容中增加與生活實際和專業相關的實際問題,鼓勵和要求從事數學課程教學的教師把數學建模的思想方法融入到整個教學活動中,使學生能更好地進行數學建模的學習和實踐,進而提高分析問題、建立數學建模、求解模型、解決實際問題的能力。[2]
其次,可以在高等數學的教學中,開展數學建模周活動,拿出一到二周時間進行數學建模的教學,主要講述數學建模的一般原理和建模方法,布置與生活實際和專業相關的問題,讓學生用數學建模的方法去解決,并寫出論文報告,作為學生的高等數學學業成績的一部分。
第三,繼續開設數學實驗課程,讓學生體會到數學也可以這樣學,數學也可以解決身邊的實際問題,體會到數學的應用價值,同時結合計算機的操作以提高學生學習數學的積極性。
第四,加強數學建模的宣傳力度,利用新聞廣播、報紙、宣傳櫥窗、電子網絡學習平臺進行數學建模的相關報道,向數學建模教學開展好的學校學習,通過數學建模協會舉辦數學建?;顒?,并在舉辦形式上有所改進,不斷提高活動的檔次,把每年一屆的應用數學知識競賽提高到學校層面上,爭取有領導掛帥,使活動的影響力顯著增加。
第五,繼續加強數學建模教學環節,給學生灌輸正確的學習觀念與目標,把參加數學建模競賽獲獎作為參加數學建模學習的副產品,而通過學習和參與的過程,把培養應用數學的素質和解決問題的能力作為真正的目標,真正實現全國大學生數學建模競賽的宗旨:培養學生“創新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭”。
在小學數學教學中應用生活情境的方法多種多樣,下面就對生活情境在小學數學教學中的應用進行分析。
1.1利用生活情境,激發小學生的學習興趣
在小學數學教學中,教師只有激發小學生的學習興趣,才能讓小學生參與到課堂活動中。小學數學教學內容較簡單,生活情境的創設難度較低。教師可以利用多媒體,為學生呈現圖片,播放音樂,讓小學生的注意力得到集中。小學生注意力集中了,他們對于數學知識的關注度也就提高了,自然而然會跟隨教師進入數學知識的世界中。比如在講解減法的時候,教師可以利用蘋果樹上掉蘋果的視頻吸引學生的注意力。蘋果,是小學生生活中經常會接觸的事物,將利用蘋果這樣的生活化物品進行減法知識的講解,有利于學生數學學習意識的形成。教師用多媒體為學生播放掉蘋果的視頻,讓學生自然跟隨進行計算。比如樹上有十個蘋果,先掉下來一個,教師問學生還有幾個。再掉下來兩個,樹上還有幾個。每問一個問題,教師就在黑板上寫出相對應的算式,讓生活化的情境中出現數學知識,促進教學目標的實現。
1.2利用生活情境,開展數學課堂活動
生活情境的創設不僅限制于利用多媒體。教師可以調動學生發揮主體作用,讓學生成為生活情境的創設者。對于小學生來講,角色扮演是一個魅力值很高的游戲。教師可以將角色扮演與生活情境的創設相結合,讓小學生成為課堂活動中的積極分子。學生一邊參與,一邊學習,有利于其學習效率的提高。比如在教學有關于認識人民幣的知識時,教師可以在課前為學生制作仿真人民幣,在課堂上發給學生。之后,讓學生扮演超市工作人員與顧客,為自己的商品標價出售,在買賣過程中學習加減法知識。加減法是小學數學教學的重點,在真實的生活情景中,加減法知識難度大大降低,小學生的學習積極性也大大提高。科學利用生活情境,會化難為易,促進小學生踴躍參與學習活動。
1.3利用生活情境,開展實踐活動
將數學與生活相結合,在課堂中創設生活情境,是為了讓小學生感受數學知識的真實性。那么,教師可以利用實踐活動的開展創設生活化的情境,促進學生掌握數學知識。教師讓學生以小組為單位進行實踐活動,讓學生動起來,主動探究數學知識,往往好過讓學生被動地學習數學知識。如在學習長度測量的時候,教師讓學生以小組為單位測量桌椅的長度,測量門窗的長度,測量文具的長度,讓學生在課堂教學中活動起來,做一些生活化的事情,有利于學生掌握課堂知識。
2.結語
關鍵字:數學生活應用
數學是一種應用非常廣泛的學科。偉大的數學家華羅庚曾經說過:“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之變、生活之迷、日月之繁,無處不用數學。”這應該算得上是對數學與生活的關系的完美闡述了吧!新課程標程十分強調數學與現實生活的聯系,不僅要求數學教學必須從學生熟悉的生活情景和感興趣的事物出發,為他們提供觀察和操作的機會,使學生有更多的機會從周圍熟悉的事物中學習數學和理解數學,體會到數學就在身邊,感受到數學的趣味,而且還要激發學生運用數學解決實際問題的興趣,培養探索精神、應用意識和實踐能力,做到學以致用,進一步體會數學的作用和價值,感受到數學的魅力。
一、創設生活情景,培養濃厚的興趣,激發探索欲望
興趣是最好的老師。濃厚的學習興趣,可以使人的大腦處于最活躍的狀態,能夠最佳地接受教學信息。濃厚的學習興趣,能有效地誘發學習動機,促使學生自覺地集中注意力,全身心地投入到學習活動中。如:在教學“圓的認識”時,我從古時候的大馬車,秦朝兵馬俑中的戰車,近代的木輪車,現代的各種各樣的火車、貨車乃至豪華轎車,找到許多圖片,讓學生從外形上比較感知人類的進步、文化的發展等。但無論哪一個朝代、哪一種作用、哪一種形狀的車,車輪都是永遠沒有改變的圓形。為什么呢?問題一提出,同學們就結合自己的生活經驗,各抒己見,氣氛一下子活躍了起來。從而使學生對圓產生了濃厚的興趣,也激發了學生主動探索圓性質的心理傾向,因而效果很好。既然數學來源于生活,那么我們在進行數學教學時就應該密切聯系生活、貼近生活,合理組織教材,充分挖掘潛在的生活素材,找準每節內容與學生生活實際的“切合點”,給學生創設一定的情境,調動學生生活中的經驗,使之產生美感,培養濃厚興趣,從而激發學生的學習動機和參與積極性,喚起學生的求知欲望,增強其學習數學的主動性。
二、讓學生利用數學知識來解決實際問題,培養學生應用數學的能力
數學是一種語言,是認識世界必不可少的方法,運用數學的能力是未來公民應當具有的最基本的素質之一。新課標指出:“要使學生受到把實際問題抽象成數學問題的訓練,形成用數學的意識?!蔽艺J為,在教學中我們應該從以下五個方面著手,培養學生應用數學的能力。
1、重視知識形成的過程,培養學生用數學的意識
數學概念和數學規律大多是由實際問題抽象出來的,因而在進行數學概念和數學規律的教學中,我們不應當只是單純地向學生傳授這些數學知識,而是應當從實際事例或學生已有的知識出發,逐步引導學生對原型加以分析和抽象、概括,弄清知識的抽象過程,了解它們的用途和適用范圍,從而使學生形成對學數學、用數學所必須遵循的途徑的認識。如:在進行“平面鑲嵌”的概念教學時,我讓學生根據生活中所見到的“瓷磚鋪設”問題說說自己的看法.學生爭先恐后的說出家庭鋪的地板磚、街道上鋪的彩磚、浴室里的墻磚……我又接著問學生:“你知道工人師傅在鋪時是遵循什么規則嗎?”從而順理成章、水到渠成地推出“平面鑲嵌”的概念,這不僅僅能加深學生對知識的理解和記憶,而且對激發學生數學的興趣、增強學生用數學的意識都大有裨益。
2、精心設計練習,把數學知識應用于生活實際
數學家波利亞曾說:“數學教師的責任是盡其可能來發展學生解決問題的能力?!笨梢婓w會數學的意義和價值,聯系生活實際理解并掌握知識,不是我們的最終目標。學以致用,應用所學的知識去發現、分析、直至解決生活中的問題,才是最終的目標。數學源于生活,更應應用于生活。如:在“點和圓的位置關系”教學中,為了鞏固新知,我們精心設計了以下習題:一所學校在直線l上的A點處,在直線l上離學校A處180米的B處有一條公路m與直線l相交成30°,一拖拉機在公路上行駛,已知拖拉機行駛時周圍100米的圓形區域內會受到噪音影響。⑴請問學校是否會受到該拖拉機噪音影響?并說明理由。⑵如果你是該學校中的一名學生,你會有何想法?這樣一來,能使新知識與實際生活緊密結合起來,促進學生對點與圓的位置關系進一步理解與掌握,提高分析問題的能力,并能體驗應用數學知識解決實際問題的成功與快樂,同時又能讓學生感受到拖拉機等的噪音對人們的危害,喚起他們的環保意識,收到意想不到的效果。
3、加強建模訓練,培養建立數學模型的能力
建立適當的數學模型,是利用數學解決實際問題的前提。建立數學模型的能力是運用數學能力的關鍵一步。如:“一次函數的應用”中有例題:A城有肥料200噸,B城有肥料300噸,現要把這些肥料全部運往C、D兩鄉。從A城往C、D兩鄉運肥料的費用分別是20元/噸和25元/噸,從B城往C、D兩鄉運肥料的費用分別為15元/噸和24元/噸,現C鄉需要肥料240噸,D鄉需要肥料260噸,怎樣調用總運費最少?在教學時,我首先設計了幾個問題:⑴影響總運費的變量有哪些?⑵由A、B城分別運往C、D兩鄉的肥料量共有幾個量?⑶這些量之間有什么關系?解決這三個問題后引導學生建立總運費與其中一條運輸路線上的肥料運送數量之間的函數關系模型,從而利用函數的最值來解決問題。其實,在解應用題時,特別是解綜合性比較強的應用題的過程,實際上也就是建構一個數學模型的過程。在教學中,我們可以對選編的一些實際問題(如利息、股票、利潤、保險等問題)引導學生觀察、分析、抽象、概括為數學模型,培養學生的建模能力,通過建模訓練,可以讓學生體會到數學中的定義、概念、定理、公式等都是從現實世界中經過逐步抽象、概括而得到的數學模型,與現實世界有千絲萬縷的聯系,并且可以反過來應用于現實世界解決各類實際問題。
4、拓展生活實踐,為學生打造運用數學知識的平臺
在新課程教學實踐中,要堅持數學來源于生活、扎根于生活,且反過來又應用、服務于生活,將學生運用數學的過程興趣化、生活化,為學生在生活中運用數學知識、提高數學能力提供一個廣闊的空間。讓學生把課堂中學到的知識返回到生活中去,用生活實踐中學到的知識彌補課堂內學不到的知識,自然滿足了學生求知的心理愿望,產生了強烈的教與學的共鳴,同時在生活實踐中學會了解決問題。如:在教學“軸對稱圖形”時,我實施了這樣的實踐活動——看一看,誰從生活中發現的軸對稱圖形的實例多。這樣一來,匯報課上爭先恐后的情形別提有多熱鬧了。再如,在教學“用扇形圖描述數據”時,我安排了這樣一個“實踐性”作業:請大家課后設法搜集一下我國2006年經濟普查數據,制成一張扇形統計圖,并讀圖分析一下我國新時期在發展經濟上又取得了哪些成就?這樣一來大大豐富了學生的數學知識,增強了他們實踐操作能力,讓他們真正體驗到數學就在我們生活的中間,從而激發他們愛數學、學數學、用數學的情感,培養他們認真觀察并自覺的把數學知識應用于實際生活的能動性。
、鼓勵學生留意生活中的數學
一、培養學生數學閱讀的習慣
數學閱讀是指圍繞數學問題或相關資料,以數學思維為基礎和紐帶,用數學的方法、觀念來任知、理解、汲取知識和感受數學文化的學習活動。最初,我們從網上、報刊上找來一些優秀的學生日記,讓學生閱讀,了解數學日記的格式與內容的選擇,激發學生的撰寫熱情。后來,結合學校讀書活動,每學期里組織學生相互推薦優秀數學科普讀物。如:《生活中的數學》、《十萬個為什么(數學卷)》、《數學萬話筒》……同時,每學期開展豐富多彩的閱讀展示活動:學生自編的一張張五彩斑斕的“數學手抄報”、一本本價值連城的“數學剪貼本”、一塊塊內容豐富的黑板報……帶領學生在閱讀中走進數學的世界,體會數學的魅力。激發學生的寫作熱情。
二、提高學生自我反思的能力
數學小論文是學生自我評價的需要方式之一。反思型論文可以根據自己的數學作業或試卷以及課堂中的表現,對解決某個問題所采用方法的優劣進行自我反思,認識自我,澄清有關問題,從而為充滿信心地繼續學習數學打好基礎。每個星期要求學生對一周來的數學學習情況以數學日記的形式表達出來,教師對學生能夠撰寫的數學日記及時地進行反饋和交流,讓每個學生都有機會在全班同學前朗讀自己的日記。這樣有利于學生取長補短,提高數學交流能力,增強其自信心。長期以往,使學生養成自我反思的習慣,提高數學學習中的認知水平,增強他們自我反思的能力。
三、教師帶頭寫
數學小論文不能滿足于數學反思日記,而要將視野開闊?!敖處煈摮浞掷脤W生已有的生活經驗,指導學生把所學的數學知識應用到現實中去,以體會數學在現實生活中的應用價值?!遍_始,學生不明白如何將數學知識、數學問題融于故事情節中,如何觀察生活中的數學知識。教師要站在學生的角度考慮問題,寫反文,讀給學生聽,并帶學生分析:哪些地方應用了數學知識?是怎么應用的?還可以應用哪些數學知識、續編哪些故事情節?學生模仿練寫數學小論文,逐步養成了從數學的角度觀察生活的習慣,為數學學習積累了豐富的感性經驗。在為數學小論文撰寫而進行的調查活動中,還培養了學生事事心中有數學的節約、環保等意識和強烈的社會責任感。同時,也提高了數學教師的寫作能力。
四、幫助學生確定選題
學生受年齡、知識、生活閱歷的局限,因此,大家的選題要從自己最熟悉的、最想寫的內容入手。筆者根據學生的選題進行了分析額,大概有以下幾種:(1)勤于實踐,學以致用,對實際問題建立數學模型,再利用模型對問題進行分析預測。如:父母手機話費調查研究。(2)對生活中普遍存在而又擾人心煩的小事,提出了巧妙的數學方法來解決它。如:打折銷售中的欺詐。(3)對數學問題本身進行研究,探索規律,得出了解決問題的一般方法。如:紙飛機里的數學。(4)對自己數學學習的某個章節、或某個內容的體會與反思。如:小議“黃金分割”。
五、組織學生踴躍參賽和投稿
中央關于全面推進素質教育的決定中指出:“智育工作要重視培養學生收集處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力、語言文字表達能力以及團結協作和社會活動的能力?!倍鴤鹘y的數學純理論化學習的內容偏多,教學內容脫離實際生活。數學知識的應用和數學建模活動,可以加強數學與實際生活的聯系,使學生從實際生活中抽取信息,提煉成數學模型,用數學方法結合其他學科的一些知識解決實際問題。
教育與社會實踐相結合是我校長期以來積淀的辦學特色。在數學的教學活動中,引入數學知識的應用和數學建模,有利于更好地發揮學校優勢,激發學生學習興趣,培養學生敢于動手、積極探索和綜合運用所學的各學科知識解決實際問題的能力,從而提高其數學素養。
問題的研究
我校申請科研課題,組織數學組教師結合密云二中學情,編寫校本教材《數學知識應用與數學建?!?。
我們從以下角度梳理校本教材的內容:
在結合現行教材的基礎上,按章節、單元適當切入數學知識應用及建模的素材。
為方便開展中學數學知識應用和建模競賽等相關活動,補充相關知識。
搜集對中學生數學建模啟發較大的典型問題(論文素材),并進行分析,啟發學生初步掌握數學建模的方法。
搜集本校學生數學知識應用競賽的優秀論文,并作適當點評。
將整理的內容按每節課1課時編寫教學目標和實施過程設計。
課程組教師采用行動研究法,通過從網上搜索信息,翻閱圖書,并結合教學實踐,撰寫校本教材,以數學選修課為載體,反復實踐修改。
課題研究成果
通過不斷地探索、研究,我校教師逐步完善了校本教材《數學知識應用和數學建?!?,共計30講,分為30課時進行教學。書中涉及數學的作用、分段函數在實際問題中的應用、工程管理問題、線性規劃、數據擬合、研究性學習中數據的收集分析處理方法,科研報告和論文的撰寫方法,典型數學建模論文賞析等內容,為數學教師開展數學知識應用和數學建?;顒犹峁┝撕芎玫乃夭?,為數學教師開展選修課提供了很好的載體。在十五國家課題《素質教育實施中的普通高中校本課程研究》中,校本教材《數學知識應用和數學建模》被課題組評為二等獎。
出版了1本全部由學生撰寫、教師指導的論文集《密云二中學生數學知識應用與數學建模論文精選》。
【關鍵詞】應用數學;畢業論文(設計);數學建模教學法
【基金項目】2012年度百色學院教學研究立項,項目編號:2012JG16
一、前 言
數學與統計學教學指導委員會在2005年作的數學學科專業發展戰略研究報告中指出:今后五年和五年以后,以數學和計算機為主要工具的、國民經濟各領域所需要的應用型人才的需求數量很大,這一類數學人才的需求估計將占總需求的一半左右,五年以后,將占總需求的一半以上.可見,培養具有應用數學和計算機來解決實際問題能力的應用型人才,對社會的發展具有重要意義,而畢業論文(設計)是實現應用型人才培養目標的一個重要實踐環節.本文就如何將數學建模教學法思想貫穿于應用數學畢業論文(設計)教學中進行了研究.
二、應用型人才須要有數學建模意識和能力
應用型人才指的是在一線工作崗位上,能把理論付諸實踐,能承擔轉化應用、實際生產和創造實際價值的任務,為社會經濟發展服務.應用型人才的基本素質為綜合應用知識、創新應用與開拓創業的精神.
對于應用數學的應用型人才來說,要求具備從現實問題中抽象出數學規律,應用已知的數學規律來解決實際問題的能力.學生應受到嚴格的科學思維訓練,具有比較扎實的基礎理論知識,初步掌握科學研究的方法,能應用數學知識去解決實際問題.
而數學建模是應用數學知識解決實際問題的重要實踐手段,它要求學生能把實際問題轉化成用公式、圖表、程序來描述的數學模型,然后利用數學理論、計算機求解建模,并對結果進行解釋,達到解決實際問題的目的.數學建模是強化應用數學意識、提高應用數學能力的重要手段.因而,數學建模對培養數學應用型人才具有重要意義.
三、數學建模教學法思想在應用數學畢業論文(設計)教學中的實踐
1.在畢業論文選題中增加應用型題目的比例
應用數學專業畢業論文的題目一般從基礎數學、應用數學和數學教育等方面去選擇.學生根據自己的興趣、工作的意向、所具備的能力選擇大小、深淺、適度的課題.通常從以下三個方面去選題:聯系數學教學實踐有關的課題;結合所學的專業知識,進行某一專業方向上的學術探討;結合自己所學的專業知識,聯系實際解決一些應用問題.
目前多數院校都由指導教師擬定題目.這些題目中,大多數題目與現實生活脫節,能給學生進入社會做準備的題目并不多.要實現應用型人才的培養目標,指導教師的選題應盡可能貼近生產實際、生活實際.指導教師可以考慮一些校企合作的項目,選取最適合教學內容又貼近生產實際的課題,如以一些企業的生產任務為課題,共同開發一些有實用價值、適合學生設計的課題.
同時,由于近幾年在校外完成畢業論文的學生越來越多,我們應鼓勵學生承擔實習單位的部分科研項目,并結合實習單位的實際,自行選題.在指導教師擬題或學生自行選題時,應盡量從以下幾個方面去考慮:將與生產實際密切相關的數學課程進行延伸.應用數學專業中,概率論與數理統計、最優化方法、運籌學等課程,可以將其應用到生活實際中.如利用運籌學,讓學生設計學生干部選拔方案、設計生產的最優方案及運輸的最佳路線,等等.
此外,全國大學生數學建模競賽也給畢業論文(設計)選題提供了豐富的資源.近十年來的全國大學生數學模型競賽題目涉及各個領域,包括工業、生物、醫學、工程設計、交通運輸、農業、經濟管理和社會事業等內容.這些賽題對學生學習使用數學知識,解決以前他們沒有接觸過的新領域中的問題,起到很好的鍛煉作用,能比較好地模擬學生走上社會后,利用數學知識解決實際問題的情景.部分學生參加過數學建模競賽,也取得不俗的成績,但由于時間有限,一些問題并沒有得到很好的解決,可以考慮進一步進行完善;另外,對這些題目,還可以改變一些條件,進行進一步深入研究.
2.將數學建模教學思想貫穿于數學專業基礎課程中
畢業論文(設計)是學生綜合幾年所學知識,將數學建模思想融入選題的極好的鍛煉機會,是對學生在幾年本科專業學習期間,建模能力和建模意識的綜合反映.在畢業論文(設計)這個環節中,為了能讓學生更好地將建模思想應用于較為復雜的實際問題,在數學專業基礎學習階段,就應注意使用數學建模的教學方法,將數學建模思想貫穿于數學專業基礎課程的教學.
在教學手段上,教師應注重使用數學建模教學法,通過使用實踐――理論――實踐的循環教學手段,使學生在基礎學習階段,就能夠初步了解數學建模的思想.在教學中,結合基本的數學概念與原理,引導學生使用數學語言和工具,對現實生活中的問題用數學語言進行翻譯,轉化為數學上的問題,建立模型,求解,給出數學上的解釋與方案.
如在《數學分析》教學中,可以考慮從基本概念上、定理證明中、應用問題上、習題課上及考試中滲透數學建模的思想.
3.構建實踐教學體系,為畢業論文設計打下良好基礎
實踐性教學環節,主要包括實驗、實習、調查、實踐、畢業論文設計等.通過實踐教學環節,可以培養學生善于發現問題、分析問題并綜合使用所學理論知識解決問題的能力.我們應構建良好的實踐教學體系,將實踐教學貫穿在本科學習的幾年中.數學建模是利用數學這個工具,通過調查收集數據,歸納研究對象的內在規律,建立反映現實問題的數量關系,最后利用數學知識去分析和解決問題.在實踐教學環節中,能夠很好地鍛煉學生的數學建模意識與能力,因而,在實踐教學環節中,應注重數學建模思想的滲透及數學建模方法的應用.
在社會實踐或社會調查這個環節,可要求學生對社會熱點問題進行調查,使用數學建模方法,提出初步解決方案.例如,可以讓學生對學校食堂進行調查,提出合理的管理及收費方案;對教育收費問題進行調查,分析現狀,給出一個調整的建議等等.
在數學實驗這個環節,能讓學生了解知識發生的過程,概念變得形象直觀,復雜的運算用計算機迎刃而解.學生能學習到如何使用計算機處理大量的數據,體會到計算機與傳統數學完美的結合.
4.建立一支有數學應用意識及創新能力的指導教師隊伍
目前大部分指導教師不夠重視學生數學應用能力的培養,在課程上滲透數學建模思想的意識比較淡薄,加上其自身知識、能力有限,因而在日常教學及畢業論文設計指導中,較少去挖掘與教學內容相關的實際例子,采用的還是傳統的教學方法,沒有很好地實施數學建模教學方法.我們應采取各種措施,加強師資隊伍的建設.可以開設數學建模研討班,選派教師參加各種數學建模學習班與會議,選派老師參加各類職業技能的培訓,開展骨干教師的技能培訓班,使教師了解工程技術、生產新方法、新技術對數學的要求等.增強教師應用數學的意識.
我們要培養一批有高度的責任感、事業心,有奉獻精神及良好師德師風的創新型指導教師.他們知識廣博,善于學習新知識,積極進行教學改革,有先進的教育理念、教學水平、科研能力及綜合應用能力.在日常教學及畢業論文(設計)指導中,使用數學建模教學法,引導學生使用數學解決實際問題,增強學生應用數學的意識與能力.
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